Issiq, korroziy jarayon oqimi 150 daraja. PTFE, issiqlik almashinuvchilari uchun klassik floropolimer, bu haroratda mutlaqo yaroqsiz; u yumshaydi va muvaffaqiyatsiz bo'ladi. PFA, uning yaqin kimyoviy qarindoshi, juda qulay. Ikkala material ham ajoyib izolyatorlar bo'lib, ularning xom ashyo, issiqlik o'tkazish qobiliyati deyarli bir xil. PFA almashtirgichning 150 gradusdagi termal g'alabasi uning yaxshi o'tkazuvchanligi uchun emas, balki shunchaki bu haroratda hali ham mustahkam, kuchli quvur bo'lib, PTFE hatto urinib bo'lmaydigan issiqlik almashinuvini ta'minlaydi. TushunishPFA va PTFE issiqlik uzatish koeffitsienti 150 darajataqqoslash uchun issiqlik o'tkazuvchanligi sonidan tashqariga qarash va maksimal xizmat ko'rsatish haroratiga e'tibor qaratish kerak.

Issiqlik o'tkazuvchanligi: deyarli bir xil izolyator

PTFE (politetrafloroetilen) va PFA (perfluoroalkoksi alkan) ning issiqlik o'tkazuvchanligi odatdagi jarayon haroratida 0,20-0,25 Vt / m · K oralig'ida. Bu qiymatlar muhandislik maqsadlari uchun deyarli farqlanmaydi. Xuddi shu devor qalinligida (masalan, kichik diametrli quvur uchun 1 mm yoki kattaroq qobiq va trubka almashtirgich uchun 2 mm), har ikkala materialdan tayyorlangan trubaning o'tkazuvchan issiqlik qarshiligi deyarli bir xil bo'ladi. Shuning uchun, PFA almashtirgichning umumiy issiqlik uzatish koeffitsienti (U-qiymati), har ikkalasi ham tegishli harorat chegaralarida ishlayotgan bo'lsa, ekvivalent dizayndagi PTFE almashtirgich-nikiga o'xshaydi.

PFA ning asosiy ustunligi shundaki, u suvli muhitda taxminan 110-120 daraja (va ba'zi quruq yoki oksidlanmaydigan sharoitlarda bir oz yuqori) bo'lgan suvli muhitda PTFE yoki issiqlik almashtirgichga xizmat ko'rsatish uchun amaliy chegara bilan solishtirganda 260 daraja yuqori uzluksiz xizmat ko'rsatish haroratidir. Bu PFA almashtirgichga suyuqliklarni 150 gradusda qayta ishlashga imkon beradi, xuddi shu vazifa uchun ancha katta logarifmik o'rtacha harorat farqi (LMTD) yordamida, bu esa kichikroq va tejamkor issiqlik almashtirgichga olib keladi. G'alaba o'tkazuvchanlik sonida emas, balki materialning jangga chiqish qobiliyatida.

PFA termal jangda tezroq yuguruvchi bo'lish bilan emas, balki umuman trekka ruxsat berilgani bilan g'alaba qozonadi. 150 gradusda PTFE raqobatchi emas-u allaqachon maydonni tark etgan.

Nima uchun PTFE almashtirgich xizmatida 150 darajada ishlatib bo'lmaydi

Mexanik yumshatilish va siljish

PTFE uzluksiz suvga cho'mish xizmatida taxminan 110-120 darajadan yuqori yumshay boshlaydi va mexanik kuchini yo'qotadi. PTFE 327 daraja nazariy erish nuqtasiga ega bo'lsa-da, u taxminan 19 daraja va 30 daraja atrofida kristalli fazaga o'tadi va 100 darajadan yuqori bo'lgan amorf hududlar tobora harakatchan bo'lib qoladi. Quvurlar ichki bosimga, tashqi bosimga va termal kengayish stresslariga duchor bo'lgan issiqlik almashtirgichda PTFE quvurlari 150 gradusda siljiydi, deformatsiyalanadi va oxir-oqibat qulab tushadi yoki yorilib ketadi. Material shuningdek, issiqlik kengayishining yuqori koeffitsientini (po'latdan taxminan 10 baravar) ko'rsatadi, bu esa yuqori haroratlarda quvurning haddan tashqari sarkmasına va mexanik charchoqqa olib keladi.

Amaliy tajriba

Dala tajribasi va ishlab chiqaruvchining ko'rsatmalari ko'plab korroziv suvli xizmatlar uchun PTFE issiqlik almashtirgich quvurlari uchun xavfsiz uzluksiz ishlash chegarasini 110 darajaga qo'yadi. 120 gradusgacha bo'lgan qisqa ekskursiyalar uchun ba'zi dizaynlar qabul qilinishi mumkin, ammo 150 daraja xavfsiz konvertdan tashqarida. Bundan farqli o'laroq, PFA o'zining mexanik yaxlitligini va kimyoviy qarshiligini 260 gradusgacha saqlaydi, o'lchamdagi beqarorlikka olib keladigan fazali o'tishlarsiz.

Umumiy issiqlik uzatish koeffitsienti (U-qiymati) 150 daraja

Ekvivalent dizayndagi o'xshash U-qiymati

PTFE 150 darajada omon qolishi mumkin bo'lgan faraziy stsenariy uchun PFA almashtirgich va bir xil geometriyaga ega PTFE almashtirgichning U-qiymati (quvur diametri, devor qalinligi, trubaning joylashishi va suyuqlik tezligi) deyarli bir xil bo'ladi. Quvur devorining o'tkazuvchan qarshiligi umumiy termal qarshilikning faqat bitta komponentidir. Boshqa komponentlarning-quvur tomonidagi konvektsiya, qobiq tomonidagi konvektsiya va ifloslanish qarshiligi-bir xil suyuqlik xossalari va tezligi uchun bir xil. PTFE va PFA ning issiqlik o'tkazuvchanliklari deyarli bir xil bo'lgani uchun U-qiymati 5% dan kamroq farq qiladi.

Amaliy afzallik: Kattaroq LMTD

PTFE 150 darajada ishlay olmasligi sababli, amaliy taqqoslash bir xil haroratdagi ikkita material o'rtasida emas. Buning o'rniga, PFA almashtirgich 150 graduslik oqimni, masalan, 30 daraja sovutish suvi bilan sovutish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa taxminan 80-100 daraja LMTD hosil qiladi. Issiq tomondan kirish harorati 110 daraja bilan cheklangan PTFE almashtirgich bir xil sovutish suvi uchun atigi 40-50 daraja LMTDga ega bo'ladi. Xuddi shu issiqlik quvvatini uzatish uchun PTFE almashtirgich, agar u umuman ishlashi mumkin bo'lsa,-taxminan ikki barobar sirt maydonini talab qiladi. Aslida, PTFE opsiyasi bunday yuqori harorat uchun oddiygina mavjud emas.

Amaliy tanlash bo'yicha ko'rsatmalar

Xulosa: Omon qolish hal qiluvchi omil sifatida

Yuqori haroratlarda PFA va PTFE almashtirgich o'rtasidagi taqqoslash xom termal ishlash emas, balki omon qolishning oddiy masalasidir. 150 daraja haroratda PTFE yumshaydi, siljiydi va ishlamay qoladi, PFA esa kuchli, barqaror va kimyoviy jihatdan inert bo'lib qoladi. Ikki materialning umumiy issiqlik uzatish koeffitsientlari bir xil devor qalinligida deyarli bir xil, ammo bu fakt ahamiyatsiz, chunki bu haroratda PTFE ishlatib bo'lmaydi. PFA termal chempiondir, chunki u issiqlikni qabul qilishi mumkin. Eng yaxshi material hali ham jarayon haroratida turgan materialdir va 150 daraja korroziv oqim uchun PFA bu materialdir.